Tierphysiologie an der Universität Rostock

Karteikarten und Zusammenfassungen für Tierphysiologie an der Universität Rostock

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Was benötigt man zur Ableitung von elektrischen Potenzialen & welche Funktionen haben die elektrischen Filter?

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Die Osmoregulation von Metazoen ist mit der Ionenregulation verknüpft. Welche Ebenen werden bezüglich der Osmoregulation einbezogen?

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Warum beträgt der Abstand der Myosin-Köpfe mit gleicher räumlicher Orientierung im Myosinfilament genau 43 nm?

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Was ist der Unterschied zwischen einem unkonditionierten & einem neutralen Stimulus? Geben Sie das entsprechende Bsp. aus der Pawlow'schen Konditionierung!

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Was versteht man unter neuronaler Konvergenz und was unter Divergenz?

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Wie unterscheiden sich foveale & periphere Bereiche voneinander?

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Was ist der Unterschied zwischen Carriern & primären aktiven Ionenpumpen?        
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In welchen visuellen Neuropilen einer Fliege findet man Retinotopie?

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Wie unterscheidet sich der Recyclingprozess des Rhodopsins bei Vertebraten & Invertebraten?

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Was ist in der Statistik der Unterschied zwischen Korrelation & Regression von Daten?

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Was ist eine Hörschwellenkurve & wie kann man diese messen?

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Rolle von Calcium in Skelett- / Herzmuskulatur? Wo da genau?

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Tierphysiologie

Was benötigt man zur Ableitung von elektrischen Potenzialen & welche Funktionen haben die elektrischen Filter?

  • Differenzverstärker
  • Reizgerät
  • Datenaufnahmegerät
  • 2 Ableitelektroden
  • Untersuchungsobjekt
  • entsprechendes Programm für die Anzeige & Steuerung


Man kann hoch- und niedrigfrequente Störungen durch elektrische Filter reduzieren.

Der Differenzverstärker besitzt daher 3 elektronische (Analog-) Filtereinstellungen für verschiedene Ableitbedingungen. Die Aufnahmesoftware auf dem PC stellt Ihnen zusätzlich mathematische Filter zur Verfügung. 

Es gibt im Wesentlichen zwei Typen von Filtern: Tiefpassfilter („Hochfilter“) lassen Frequenzen von Null bis zu einer bestimmten Frequenz (obere Grenzfrequenz) passieren, wogegen Hochpassfilter („Tieffilter“) nur Frequenzen ab einer (in der Regel mittleren) bestimmten (unteren) Grenzfrequenz bis zum Maximum der elektronischen Bauteile durchlassen. Kommen beide Filter kombiniert zum Einsatz, spricht man von einem Bandpassfilter, der einen mittleren Frequenzbereich des aufgenommenen Signals überträgt bzw. weiterleitet. „Netzbrumm“ kann durch einen Differenzverstärker sehr effektiv durch seine differenzielle Verschaltung eliminiert werden.


"EKG". Wenn Sie die langsamen Potentiale der Rezeptorzellen anzeigen wollen, wählen Sie am Verstärker den Filter "EKG". Hiermit werden Signalfrequenzen von 0,5 Hz bis 75 Hz übertragen. Bei dieser Einstellung werden die schnellen ON-OFF Transienten der Laminazellen stark unterdrückt. 


"EMG". Wenn Sie die schnellen Potentiale der Laminazellen anzeigen wollen und nicht das Rezeptorpotential der Photorezeptorzellen, wählen Sie am Verstärker den Filter "EMG". Hiermit werden nur Signalfrequenzen von 80 Hz bis 5 KHz übertragen. Bei dieser Einstellung werden die langsamen Potentialänderungen der Rezeptorzellen nicht übertragen. 


Je nach Filtereinstellung am Bioverstärker gibt es zwei Möglichkeiten für die Auswertung der Verzögerungen und Signalamplituden von Photorezeptorantworten. Bei der Einstellung "EMG" können Sie die Verzögerung und Signalamplitude anhand der Spitzenpotentiale der Laminazellen messen.


Merke: Laminapotentiale sind keine Photorezeptorenpotentiale! Bei der Einstellung "EKG" reduzieren sie stark die Laminazellenpotentiale können jedoch gut die Photorezeptorpotentiale am Ende des 0,2 -ms-Lichtstimulus messen.

Tierphysiologie

Die Osmoregulation von Metazoen ist mit der Ionenregulation verknüpft. Welche Ebenen werden bezüglich der Osmoregulation einbezogen?

Intrazelluläre Flüssigkeit vs. Extrazelluläre Flüssigkeit

Tierphysiologie

Warum beträgt der Abstand der Myosin-Köpfe mit gleicher räumlicher Orientierung im Myosinfilament genau 43 nm?

rotieren alle 43 nm um 60° im Filament; alle 14,3 nm ist wieder die gleiche Ausrichtung erreicht

Tierphysiologie

Was ist der Unterschied zwischen einem unkonditionierten & einem neutralen Stimulus? Geben Sie das entsprechende Bsp. aus der Pawlow'schen Konditionierung!

Bei der klassischen Konditionierung wird beim Training z.B. eines Hundes sowohl durch Futtergeruch als auch durch ein akustisches Signal die Speichelproduktion angeregt. Hierbei werden ein unkonditionierter Stimulus (US, unbedingter Reiz, "Futtergeruch") und ein neutraler Stimulus (NS, "Glocke") verknüpft, der nach der Konditionierung als konditionierter Stimulus (CS, bedingter Reiz) bezeichnet wird. 


Vor der Konditionierung löst der US eine unkonditionierte Reaktion (UR, "Speichelfluss") aus, der NS die unspezifische Reaktion "Ohrenspitzen" ohne Speichelfluss. 


Werden CS und US zeitlich kurz aufeinander folgend präsentiert, wird dieser Zusammenhang gelernt und die Stimuli im Gedächtnis miteinander verbunden. 


Nach dem Training löst der CS daher alleine die unkonditionierte Antwort UR aus.

Tierphysiologie

Was versteht man unter neuronaler Konvergenz und was unter Divergenz?

Konvergenz: Zusammenführen synaptischer Signale

Divergenz: Verteilen synaptischer Signale

Tierphysiologie

Wie unterscheiden sich foveale & periphere Bereiche voneinander?

  • Fovea = Sehgrube
    • dient dem Farbensehen
    • Zapfen
  • peripher
    • schwarz-weiß
    • Stäbchen

Tierphysiologie

Was ist der Unterschied zwischen Carriern & primären aktiven Ionenpumpen?        
Carrier
energieunabhängig, entlang eines Gradienten
zB Glucosecarrier

Pumpe
ATP-abhängig
zB Na+-K+-ATPase

Tierphysiologie

In welchen visuellen Neuropilen einer Fliege findet man Retinotopie?

Lamina, Medulla, Lobulakomplex

Tierphysiologie

Wie unterscheidet sich der Recyclingprozess des Rhodopsins bei Vertebraten & Invertebraten?

  • Vertebrata
    • 11-cis- wird zu all-trans-Rhodopsin
    • Dunkelstrom nimmt ab, Hyperpolarisation
    • muss über Umbauweg zu 11-cis-Rhodopsin zurückgewandelt werden
  • Invertebrata
    • Licht: Umwandlung von Rhodopsin zu Metarhodopsin
    • Ca- & Na-Kanäle öffnen, Depolarisation
    • Metarhodopsin kann weiterhin Photonen aufnehmen
    • wird bei rotem Licht zu Rhodopsin rückgewandelt

Tierphysiologie

Was ist in der Statistik der Unterschied zwischen Korrelation & Regression von Daten?

•    Korrelation

o    Stärke eines ungerichteten Zusammenhangs

o    2 gleichbleibende Merkmale, keine Unterscheidung von (un)abhängigen Variablen

o    Quantifizierung der Stärke des Zusammenhangs

•    Regression

o    Art eines gerichteten Zusammenhangs

o    Unterscheidung in ab- und unabhängige Variablen

o    Beschreibung der Art des Zusammmenhangs

Tierphysiologie

Was ist eine Hörschwellenkurve & wie kann man diese messen?

Als Hörschwelle definiert man die Wahrnehmungsgrenze eines Höreindrucks, also den Bereich, in welchem das Gehör einen Ton einer bestimmten Frequenz gerade eben noch wahrnehmen kann. Die Hörschwelle ist abhängig von der Frequenz und wird als 0 dB SPL (Schalldruckpegel) bei 1.000 Hz definiert.

Der kleinste wahrnehmbare Schalldruck ist 2*10^(-5) Pa.

 

Versuchsdurchführung: 

Die Bestimmung der Hörschwelle ist nur unter geräuscharmen Bedingungen möglich. Die Berechnungen erfordern zusätzlich eine Korrektur durch die Übertragungseigenschaften des Kopfhörers (Frequenzgang). Gehen Sie wie folgt vor:

1. Machen Sie sich zunächst mit dem apparativen Aufbau vertraut.

2. Drehen Sie den Schalter des Digital-Multimeters auf „mV“ und drücken Sie den blauen Knopf, sodass links in der Anzeige „AC“ für Wechselspannungmessung steht (Sinustöne sind Wechselspannungen).

3. Stellen Sie den Schalter des digitalen Frequenzählers am BIOCORD auf „x10Hz“. Die eingestellte Frequenz ist dann der Wert in der Anzeige mal 10 Hz (104 x 10Hz = 1040 Hz). Mit dem Bereichsschalter am Modul „Hörschwelle“ können Sie 3 Frequenzbereiche wählen und mit dem Drehregler fein justieren. Stellen Sie 1 KHz ein (Anzeige zeigt 100).

4. Das digitale Multimeter sollte nun etwa 280 mV anzeigen. Dies ist der gemittelte Spannungswert des (gleichgerichteten) Sinustons (Effektivwert ist um Faktor ~1.11 größer).

5. Verbinden Sie den Kopfhörer mit dem linken Ausgang (beide Ohren) und drücken Sie beide Schalter der Umschaltbox nach rechts. Der Ton wird nun hörbar, wenn der blaue Taster gedrückt wird. Wenn der untere Schalter links steht, hören Sie einen kontinuierlichen Ton.

6. Setzen Sie den Kopfhörer auf. Achtung: Sie hören nun einen lauten Sinuston. Drehen Sie den Lautstärkeregler nach links auf eine Stellung, bei dem Sie den Referenzton gerade noch hören. Lesen Sie den zeitlich gemittelten Amplitudenwert am Multimeter ab. Dieser Wert ist Ihr Referenzwert P0. Wichtig: Alle Werte im Experiment entweder ablesen wenn der Kopfhörer ein- oder ausgeschaltet ist.

7. Wählen Sie nun 10-15 Frequenzen aus dem Hörbereich zwischen 20Hz und 18KHz, z.B. 30, 50, 100, 200, 1.000, 3.500, 7.000, 11.000, 14.000, 18.000Hz. Randomisieren Sie unbedingt die Reihenfolge mit der die Frequenzen getestet werden.

8. Nachdem Sie die Schwelle für eine gewählte Frequenz bestimmt haben, belassen Sie den Lautstärkeregler in der Einstellung und wählen wieder 1,0 KHz. Lesen Sie nun den Messwert der Schwingungsamplitude Px am Multimeter ab. Wiederholen Sie die Messungen mit anderen Frequenzen.

9. Rechnen Sie nun die Schallpegelwerte Lautstärken in Dezibel der frequenzabhängigen Hörschwellenwerte aus. Wichtig: Die Lautstärke, die der Kopfhörer abstrahlt variiert etwas je nach gewählter Frequenz. Sie müssen daher Ihre Werte bei Frequenzen, zumindest oberhalb von etwa 4 KHz noch korrigieren: z.B. bei 10 KHz ist die abgestrahlte Lautstärke des Kopfhörers gegenüber 1,0 KHz um etwa 15 dB geringer. Sie müssen also bei 10 KHz 15 dB vom Hörschwellenwert abziehen, um die zu hohe Signalspannung aufgrund der geringeren Lautstärke zu berücksichtigen.

Tierphysiologie

Rolle von Calcium in Skelett- / Herzmuskulatur? Wo da genau?

  • Erregung des Sarkolemm soll an die Membran des SR gelangen
  • Dihydropyridin-Rezeptoren der T-Tubulus-Membran sind spannungssensitiv & ändern die Konformation bei Depolarisation des Sarkolemm (reagieren auf Spannungsänderung)
  • Konformationsänderung wird von Ryanodin-Kanal der Membran des SR aufgenommen (öffnet den Kanal)
  • Kanal setzt Calcium aus dem intrazellulären SR frei
  • Herz
    • reduziertes SR
    • Auslösemechanismus für Ryanodin = Calcium, das von extrazellulär einströmt
    • spannungsabhängige Calciumkanäle lassen Calcium in die Zelle
    • bindet an den Ryanodin-Kanal am SR
    • Kanal lässt Calcium aus dem SR in die Zelle einströmen
    • Calcium aus beiden Kanälen bindet an die Kanäle des SR => noch mehr Kanäle aktiviert => positive Rückkopplung => schnelle Kontraktion & Verstärkung

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